A Sun Catalytix nevű startup egy hálózati energiatárolásra alkalmas folyékony akkumulátort tervez, ami olyan egyedi anyagokat használ, melyek olcsó vegyszerekből előállíthatók. Azt kutatják, hogyan állítsanak elő olyan eszközt, amely olcsón és megbízhatóan képes több órányi energiát biztosítani. Több tucat vállalathoz hasonlóan így kívánják támogatni az időszakos szél és napenergia termelést.
Az MIT kezdeményezésre létrehozott vállalat egy kisméretű öt kilowattos prototípust tesztel, és reméli, hogy ki tud emelkedni egy újfajta kémiai megoldással és az olcsó mechanikai rendszerekkel. Úgy számolják, hogy a normál méretű rendszer, melyet várhatóan 2015-ben vagy 2016-ban fognak elkészíteni, az energiatárolás 300$/kWh-nál kevesebbe fog kerülni. Más szavakkal a felénél is kevesebbe, mint a nátrium-kén akkumulátorok, melyeket több órányi hálózati energiatárolóként alkalmaznak.
Mike Decelle a Sun Catalytix vezérigazgatója szerint egy előnye a vállalat technológiájának, hogy olcsó alkotóelemeket használ. „Egyes anyagokat jelenleg nagyon olcsón, tonna szám szerzünk be [Kínából].”
Az aktív anyag egy tipikus folyékony akkumulátorban egy fém, mint a vanádium vagy a cink, folyékony elektrolitban feloldva. Az áram előállításához a folyadékokat nagy tartályokból egy berendezésen szivattyúzzák át, ahol egy membránon elektrokémiai reakció jön létre. Az akkumulátorok töltése során az elektrolitokat ellenkező irányba kell szivattyúzni. Egy nagy előnye a folyékony akkumulátoroknak, hogy a tárolt energia mennyisége egyszerűen a tartályok méretének növelésével emelhető.
A Sun Catalytix elektrolitjai liganddal vagy fémhez kötődő molekulákkal kombinált fémekből készülnek. Szintetikus fém-ligand elegyeket használva az aktív akkumulátor anyagok a mérnököknek nagyobb tervezési szabadságot adtak az olcsó, és biztonságos akkumulátor kutatásában, mely a társaság szerint napi töltés mellett kibír 15 évet.
Egy verziója a fejlesztett akkumulátornak ebben a laboratóriumban, két négyzet alakú, szén-műanyag kompozit lemezből áll. Minden egyes darab papírvékony, melyeket egy vékony műanyag membránnal közöttük halmoznak egymásra, hogy egy cellát alkossanak. Töltés és fogyasztás közben a két folyékony elektrolit keresztüláramlik a bemart barázdákon minden egyes lemezen, hogy előidézze a kémiai reakciót a membránon.
Az üveggel borított prototípus 50 cellából áll, két vízszintes sorban vagy „kötegben”. A cellákat nem egyenként vezetékelték, helyette az áram a lemezeken halad át a köteg egyik végéről a másikra. Ez megspórolja a vezetékelés költségét. A kötegek alatt vannak a folyékony elektrolitot tartalmazó tartályok, szivattyúk, szelepek és PVC csövek – melyek mindegyike kereskedelmi forgalomban kapható berendezés. A teljes méretű rendszer több száz cellát használna, minden egyes darab pizzás doboz méretű lenne.
A vállalat szerint azonban egy fontos szempontból a Sun Catalytix akkumulátorai különböznek a hagyományos folyékony akkumulátoroktól: az aktív anyagok egy közel közömbös vizes oldatban vannak feloldva, amely szivárgás esetén biztonságos és nem korrozív a szivattyúkra és a szelepekre nézve.
A Sun Catalytix a sűrített levegőt tároló gépeket és egyéb saját egyedi kémiai módszereket alkalmazó akkumulátorokat készítő vállalatokkal is verseng, mint az Eos Energy Storage cink-levegő akkumulátora, vagy az Ambri folyékony fém akkumulátora. (See “Cheap Batteries for Backup Renewable Energy” and “Ambri’s Better Battery.”) Decelle úgy gondolja, hogy a Sun Catalytix akkumulátora előnyt élvez az Ambriéval szemben a biztonság terén. A folyékony fém akkumulátoruk több száz Celsius fokos hőmérsékleten üzemel, amely „megállíthat néhány vevőt”, mondja.
A Sun Catalytix egy teljes méretű akkumulátor tesztet szándékozik végezni 2015-ben. Az egy megawattos rendszer elférne két 20 lábas szabvány konténerben, és az elektrolit tartályok több szabvány konténert igényelnének attól függően, hogy hány órányi energia tárolására van szükség. A vállalat, amely 16,5 millió dollárral emelte befektetéseit, most még több pénz után néz vállalatoktól és kockázati tőke befektetőktől, hogy nagyobb méretű prototípust építhessenek. A cella kötegeket a vállalat maga szándékozik gyártani, és a végső termék összeállítását a rendszer telepítőire vagy egyéb gyártókra bíznák, mondja Decelle.
Forrás:
